FI70440C - Foerfarande foer framstaellning av kemikaliska pappersmassor - Google Patents
Foerfarande foer framstaellning av kemikaliska pappersmassor Download PDFInfo
- Publication number
- FI70440C FI70440C FI782342A FI782342A FI70440C FI 70440 C FI70440 C FI 70440C FI 782342 A FI782342 A FI 782342A FI 782342 A FI782342 A FI 782342A FI 70440 C FI70440 C FI 70440C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- weight
- cooking
- peroxide
- stage
- sodium hydroxide
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 92
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 56
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 33
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 28
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 11
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 claims description 10
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 claims description 7
- -1 aromatic nitrogen derivatives Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 claims description 5
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 4
- 150000003997 cyclic ketones Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims 3
- VEPOHXYIFQMVHW-XOZOLZJESA-N 2,3-dihydroxybutanedioic acid (2S,3S)-3,4-dimethyl-2-phenylmorpholine Chemical compound OC(C(O)C(O)=O)C(O)=O.C[C@H]1[C@@H](OCCN1C)c1ccccc1 VEPOHXYIFQMVHW-XOZOLZJESA-N 0.000 claims 1
- PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N Phenazine Natural products C1=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C21 PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 55
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 24
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 16
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 11
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 10
- UDHXJZHVNHGCEC-UHFFFAOYSA-N Chlorophacinone Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)C(=O)C1C(=O)C2=CC=CC=C2C1=O UDHXJZHVNHGCEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 description 7
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 7
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 7
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 7
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 235000005205 Pinus Nutrition 0.000 description 5
- 241000218602 Pinus <genus> Species 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 5
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 4
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 4
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 4
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 4
- 241001070947 Fagus Species 0.000 description 3
- 235000010099 Fagus sylvatica Nutrition 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N sodium peroxide Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][O-] PFUVRDFDKPNGAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000014347 soups Nutrition 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- FZERHIULMFGESH-UHFFFAOYSA-N N-phenylacetamide Chemical compound CC(=O)NC1=CC=CC=C1 FZERHIULMFGESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N Peracetic acid Chemical compound CC(=O)OO KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IVAOQJNBYYIDSI-UHFFFAOYSA-N [O].[Na] Chemical compound [O].[Na] IVAOQJNBYYIDSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- HNYOPLTXPVRDBG-UHFFFAOYSA-N barbituric acid Chemical compound O=C1CC(=O)NC(=O)N1 HNYOPLTXPVRDBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WURBVZBTWMNKQT-UHFFFAOYSA-N 1-(4-chlorophenoxy)-3,3-dimethyl-1-(1,2,4-triazol-1-yl)butan-2-one Chemical compound C1=NC=NN1C(C(=O)C(C)(C)C)OC1=CC=C(Cl)C=C1 WURBVZBTWMNKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- 239000004343 Calcium peroxide Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 241000254173 Coleoptera Species 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000000797 Hibiscus cannabinus Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CCBJETYDMFCKJZ-UHFFFAOYSA-L [OH-].[OH-].[Na+].[Cl+] Chemical compound [OH-].[OH-].[Na+].[Cl+] CCBJETYDMFCKJZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229960001413 acetanilide Drugs 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- 239000006172 buffering agent Substances 0.000 description 1
- LBAYFEDWGHXMSM-UHFFFAOYSA-N butaneperoxoic acid Chemical compound CCCC(=O)OO LBAYFEDWGHXMSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N calcium peroxide Chemical compound [Ca+2].[O-][O-] LHJQIRIGXXHNLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019402 calcium peroxide Nutrition 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 1
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 235000011167 hydrochloric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N nitrilotriacetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- CZPZWMPYEINMCF-UHFFFAOYSA-N propaneperoxoic acid Chemical compound CCC(=O)OO CZPZWMPYEINMCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004076 pulp bleaching Methods 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960001922 sodium perborate Drugs 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- YKLJGMBLPUQQOI-UHFFFAOYSA-M sodium;oxidooxy(oxo)borane Chemical compound [Na+].[O-]OB=O YKLJGMBLPUQQOI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910001428 transition metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
- D21C3/22—Other features of pulping processes
- D21C3/26—Multistage processes
Landscapes
- Paper (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
ΓΒ1 m KUULUTUSjULKAISU r7 Π Δ Δ Π
Β (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT '04 4U
C Patentti ::,73.:...: tty (45) Pa. t:. a t :: i V:3.;: 1 j .*) 0 1.) 3 6 (51) Kv.lk.«/lnt.CI.« D 21 C 3/26, 9/16 SUOMI —FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 782342 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdig 27 07 78 (FI) ' ' (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 2 7.07.78 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 30.01 .79
Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. - n,
Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad 27.03.86 (86) Kv. hakemus — Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 29.07.77 O5.O7.78 Ranska-Frankrike(FR) 7724131, 7820715 (71) Produits Chimiques Ugine Kuhlmann, 25, Boulevard de l'Amiral Bruix, 75116 Paris, Ranska-Frankrike(FR) (72) Dominique Lachenal, Grenoble, Christian De Choudens, Gieres,
Pierre Monzie, Grenoble, Ranska-Frankrike(FR) (74) Berggren Oy Ab (54) Menetelmä kemiallisten paperimassojen valmistamiseksi -Förfarande för f ramstä11 ning av kemikaliska pappersmassor
Keksintö koskee uutta menetelmää kemiallisiksi massoiksi sanottujen paperimassojen valmistamiseksi, jossa 1ignoselluloospitoisen lähtö-aineksen delignifiointi suoritetaan kaksivaiheisella keitolla, josta toinen vaihe suoritetaan alkalisen peroksidiliuoksen avulla.
Ranskalaisen, ympäristön suojelua koskevan säännöstön uudet vaatimukset ovat kannustaneet paperinvalmistajia pyrkimään korvaamaan tietyt erityisen saastuttavat massojen valmistusmenetelmät menetelmillä, joilla saastutuksetta pystytään valmistamaan laatuominaisuuksiltaan yhtä hyviä massoja.
Tämä probleema on erityisen akuuttinen sikäli kuin se koskee sulfaattiselluksi nimitettyä kemiallista massaa, jonka laatuominaisuudet ovat hyvin korkeata tasoa, mutta jonka valmistusmenetelmä on erityisen saastuttava.
Itse asiassa sulfaattisellun valmistus kehittää ilmakehän saastetta päästämällä ilmaan pahanhajuisia rikkiyhdisteitä (merkaptaaneja, S<^2' lI2*^ 7nc) · kisaksi saadut massat vaativat lukuisia käyttötar- 2 70440 koituksia varten välttämättömän valkoisuustason saavuttaakseen pitkälle menevän lisävalkaisun, etenkin klooripitoisten agenssien avulla, jotka puolestaan saastuttavat vesistöjä.
Näiden probleemojen ratkaisemiseksi paperialan tutkimus on suuntautunut erityisesti sellaisten delignifioimisagenssien käyttöön, jotka itse eivät ole saastuttavia eivätkä ligniinin kanssa reagoidessaan kehitä saastuttavia tuotteita. Tällä tavoin huomio on kiintynyt keittomenetelmiin, joissa käytetään hyväksi hapen delignifioi-vaa vaikutusta alkalisessa väliaineessa.
Nämä menetelmät koostuvat olennaisesti lignoselluloosapitoisen aineksen keitosta, joka suoritetaan kahdessa vaiheessa, joita erottaa toisistaan välillä tapahtuva kuidutus ja joka käsittää perättäisinä vaiheina alkalisen painekeiton, välikuidutuksen levyjauhimella ja lopuksi keiton hapenpaineessa alkalisen liuoksen läsnäollessa. Tällainen menetelmä on selitetty esimerkiksi kanadalaisessa patenttijulkaisussa 895 756.
Joskin näillä menetelmillä saadaan laadultaan hyviä massoja aiheuttamatta ilmakehän saastutusta, niillä on kuitenkin tietty määrä varjopuolia: — toisaalta hapen vähäinen liukoisuus vaatii riittävän homogeenisen siirtymisen varmistamiseksi kaasufaasin, vesifaasin ja selluloosa-kuitujen välillä verraten suurten, suuruusluokkaa 8-10 baria olevien, jopa 20 baria saavuttavien paineiden käyttämistä, joita ei voida käyttää muissa kuin kalliissa erikoislaitteistoissa, jotka ovat erilaisia kuin ne, joita käytetään tavanomaisessa sulfaattimene-telmässä. Tämä tietää sitä, että sulfaattimenetelmän korvaaminen happimenetelmällä vaatii töitä ja investointeja jotka ovat liian raskaita pieni- ja keskikokoisille yksiköille, toisaalta näillä happimenetelmillä saatujen massojen laatu on lievästi huonompi kuin sulfaattimassojen, etenkin hapen depolyme-roivan vaikutuksen johdosta selluloosaan; suurin osa julkaistuista tutkimuksista tunnustaa yksimielisesti tämän mekaanisten ominaisuuksien ja varsinkin repeämiskertoimen alemman tason. (Tässä yhteydessä voidaan viitata seuraaviin julkaisuihin: A.G. Jamieson, O. Samuelson, L. A. Smedman aikakausilehdessä TAPPI, voi. 58, n:o 2, pp 68-71; M. Saukkonen ja I. Palenius TAPPI, voi. 58, n:o 7, pp 117-120; H.M. Chang, J.S. Gratzl, W.T. McKean, r.h. Reeves ja V.E. Stockman, TAPPI, voi 59, n:o 8, pp 72-75).
3 70440
Tuoreimmissa muodoissaan edellä mainitut menetelmät sallivat pienemmät hapenpaineet ja teknologian keventämisen: välikuidutuksen poisjättämisen (ranskalainen patenttijulkaisu 2 256 283), ja hapen siirtymisen parantamisen (ranskalainen patenttijulkaisu 2 220 620).
Jäljelle jää kuitenkin se, että niiden käyttöönottamisen vaatimat investoinnit pysyvät puhtaasti sulfaattimenetelmär. vaatimia suurempina ilman että massojen laatuominaisuudet siitä paranevat. Lisäksi repäisyindeksin alhaisempi taso on erityisen epäedullinen näiden massojen käytölle käärepapereihin.
Nämä erilaiset varjopuolet selittävät sen, että tähän päivään saakka näitä menetelmiä on perin vähän käytetty teollisiin sovellutuksiin .
Tämän keksinnön tarkoituksena on ratkaista nämä probleemat sekä menetelmän käytön kannalta että saatujen massojen laatuominaisuuksien kannalta.
Keksinnön kohteena on saastuttamaton, kaksivaiheinen lignoselluloo-sapitoisten aineisten keittomenetelmä natriumhydroksidin ja peroksi-din avulla. Tällä menetelmällä on halutut tehokkuuden ja yksinkertaisuuden ominaisuudet ja se voidaan toteuttaa verraten yksinkertaisin, olemassa olevin teollisuuskalustoin. Sillä pystytään saamaan massoja, joilla on hyvät lujuusominaisuudet, hyvä valkenevuus ja yhtä hyvä saanto kuin tähän mennessä käytetyillä klassisilla menetelmillä saavutetaan.
Keksinnön mukainen menetelmä käsittää sen, että seiluloosapitoinen aines tunnettuun tapaan altistetaan ensimmäiselle keittovaiheelle natriumhydroksidin läsnäollessa, johon mahdollisesti on lisätty apuaineita, että näin käsitelty aines sitten kuidutetaan, ja että tämä kuidutettu aines lopuksi altistetaan toiselle keittovaiheelle, ja tunnusmerkillistä sille on se, että mainittu toinen keittovaihe suoritetaan alkalisen peroksidiliuoksen läsnäollessa. Edullisesti tämä käsittely suoritetaan ilmakehän paineessa ja mieluimmin alle 100°C lämpötilassa.
Tätä menetelmää voidaan soveltaa mihin tahansa lignoselluloosapitoi-seen lähtöainekseen: lehti- tai havupuuhun, bagassiin, Provencen 4 70440 ruokoon, olkisilppuun, kenafiin jne. Ensimmäisen, sinänsä tunnetun keittovaiheen suorittamiseksi selluloosapitoinen aines saatetaan tavanmukaisissa olosuhteissa pienennettynä kosketukseen natrium-hydroksidin vesiliuoksen kanssa joka sisältää 10-30 paino-% natrium-hydroksidia alunperin käyttöön otetun kuivan kasviaineen painosta laskettuna, korotetussa, 150-180°C lämpötilassa.
On todettu, että saavutetaan erityisen edulliset tulokset ja samoissa olosuhteissa, silloin kun keksinnön mukainen toinen vaihe suoritetaan lignoselluloosapitoisille aineksille, joille on suoritettu sinänsä tunnettu keiton ensimmäinen vaihe natriumhydroksidin läsnäollessa, johon on lisätty sellaisia apuaineita kuten tiettyjä aromaattisia typpijohdoksia, tiettyjä fenatsiinityyppisiä heterosyk-lisiä typpiyhdisteitä, tai syklisiä antrakinonityyppisiä ketoneja. Käytettävät apuaineannostukset ovat erittäin rajoitetut, esimerkiksi 0,01-0,2 paino-% antrakinonia kuivan lähtökasviaineen painosta laskettuna .
Tämän ensimmäisen keiton kesto vaihtelee riippuen muille parametreille valituista arvoista sekä käytetyn puun tai kasvin luonteesta.
Keiton on oltava riittävä siihen, että keitetyt lastut saadaan de-fibroiduksi tavanomaisessa laitteessa (esimerkiksi kiekkojauhimes-sa) kuluttamatta suuresti energiaa ja ilman kuitujen vahingoittumisen vaaraa. Delignifiointia ei kuitenkaan saa viedä niin pitkälle, että kuidut irtoavat toisistaan yksinkertaisella mekaanisella hämmennyksellä.
Tätä varten natronkeitto pysäytetään silloin, kun saanto on 50 ja 60 % välillä lähtökasviaineesta laskettuna. Tämän tuloksen saavuttamiseen tarpeellinen aika on noin 1 ja noin 4 tunnin välillä eri parametreille valituista arvoista riippuen.
Sitten keitetyt lastut käsitellään tavanomaisessa kuidutuslaitteessa esimerkiksi kiekkojauhimessa, kuitujen irrottamiseksi toisistaan mekaanisella vaikutuksella, olosuhteissa, joissa ne säilyvät vahingoittumatta .
Näin kuidutettu aines altistetaan sitten toiselle keittovaiheelle sen delignifioimiseksi erityisen edullisissa ja tehokkaissa olosuhteissa .
li 5 70440 Tämän toisen keiton suorittamista varten delignifioimisagenssiksi valitaan alkalinen peroksidin vesiliuos. Niin kuin tiedetään, per-oksidit ovat yleisen kaavan R-O-O-X mukaisia yhdisteitä, jossa kaavassa R tarkoittaa jotakin radikaalia ja X jotakin metalli-ionia tai vetyä. Esillä olevan keksinnön puitteissa on mahdollista käyttää vetyperoksidia, natriumperoksidia ja muita orgaanisia tai epäorgaanisia peroksideja, niiden joukossa natrium- ja kalsiumperoksidia, natriumperboraattia, natrium- ja kaliumpersulfaattia, per-etikka-happoa, per-propionihappoa, per-voihappoa, per-glutaarihappoa, per-meripihkahappoa, per-omenahappoa. Erään ensisijaisen sovellutusmuo-don mukaan käytetään vetyperoksidia tai natriumperoksidia. Käytettävä peroksidin määrä on edullisesti välillä 0,1-10, mieluimmin välillä 1-5 paino-% laskettuna puhtaana vetyperoksidina käsitellyn kuivasta massan painosta, nim. 100 %:sena vetyperoksidina.
Keittoneste sisältää myös 1-10 %, mieluimmin 2-5 paino-% natrium-hydroksidia kuivan massan painosta laskettuna.
Kuidutusvaiheesta tuleva aines keitetään keksinnön mukaan tällä nesteellä: sakeudessa 5-30, mieluimmin 10-25 %, lämpötilassa, joka on välillä 20-120°C, mieluimmin välillä 60-90°C, ja keiton kesto on 0,5-5 tuntia, mieluimmin 1-3 tuntia.
Niin kuin jo on mainittu edullisesti toimitaan ilmakehän paineessa.
Tätä toista keitcovaihetta seuraa tavanomaiseen tapaan pesu vedellä.
Niin kuin jäljempänä esitettävät esimerkit osoittavat, keksinnön mukaisella menetelmällä saadut massat ovat kemiallisia massoja, joiden lujuusominaisuudet, mukaanluettuna repeämiskerroin, kaikissa suhteissa ovat verrattavissa sulfaattimassojen lujuusarvoihin, silloinkin kun lähtökasviaines on havupuuta.
Tämä johtuu peroksidin valitsemisesta delignifiointiagenssiksi, koska peroksideilla on ligniinin homogeeninen ja erityisen hellävarainen hapettava vaikutus, joka ei aiheuta selluloosan depolyme-roitumista niin kuin happi.
Peroksideja on tähän saakka käytetty kemiallisten paperimassojen 6 70440 käsittelyssä valkaisuagensseina. Niiden heikko delignifiointikyky ja niiden epästabiilisuus ovat estäneet niiden käytön paperimassojen, etenkin kemiallisten massojen valmistukseen.
Mutta nyt, yllättävästi, keksinnön mukainen menetelmä on paljastanut, että ne ovat erityisen edullisia keittoagensseja sulfaattimas-saan verrattavien massojen saamiseksi, koska on osoittautunut, että niiden epästabiilisuus ei ole esteenä lignoselluloosapitoisten ainesten delignifioinnille. Itse asiassa niiden hajaantuessa syntyy hapettavia ryhmiä, jotka vuorostaan vaikuttavat ligniiniin. Tämän edun hyväksikäyttämiseksi parhaissa olosuhteissa tämä hajaantuminen ei kuitenkaan saa tapahtua liian nopeasti.
Keksinnön mukaisen menetelmän käyttöolosuhteet on valittu tähän vaatimuksen mukaisesti.
Peroksidin käyttö delignifioimisagenssina tarjoaa toisenkin huomioonotettavan edun, koska peroksidi saa aikaan myös massan valkaisua, mikä tekee mahdolliseksi sen, että myöhemmin voidaan käyttää lyhempiä valkaisuvaihesarjoja tai sarjoja, joiden vaiheet voidaan suorittaa pienemmin määrin valkaisuagensseja, etenkin klooripitoi-sia agensseja.
Keksinnön mukainen menetelmä voidaan toteuttaa tehokkaasti käyttäen edelläselitetynlaista alkalista peroksidiliuosta ilman muuta lisäainetta .
Jotta toteutus teollisuudessa olisi joustavampi ja johtaisi mahdollisimman hyviin tuloksiin, saattaa kuitenkin olla edullista lisätä tähän liuokseen sinänsä tunnettuja lisäaineita peroksidin apuaineeik-si.
Eräässä keksinnön ensisijaisessa sovellutusmuodossa peroksidilla käsittely suoritetaan stabilisaattorien läsnäollessa, jotka vaikuttavat hidastavasti peroksidien hyvin tunnettuihin hajaantumisreak-tioihin.
Tätä tarkoitusta varten voidaan käyttää mitä tahansa stabiloivasta vaikutuksestaan tunnettuja yhdisteitä. Tunnetuin näistä yhdisteistä on natriumsilikaatti. Silikaattien käyttämisellä on kuitenkin se
II
70440 varjopuoli, että se aiheuttaa tehtaan poltto- ja generaatiopiirei-hin piioksidin muodostumista, joka täytyy poistaa tunnetuilla silikaatteja sisältävän päästöveden tai keittonesteen käsittelyillä.
Edullisemmin voidaan käyttää muita stabilointiagensseja, joiden joukosta voidaan mainita magnesiumsulfaatti, eräät puskuriagenssit, natriumkarbonaatti, natriumfosfaatti, eräät orgaaniset yhdisteet kuten pyrimidiinitrioni, barbituurihappo, asetanilidi, pyratsoli, imidatsoli, akridoni jne. Lukuisia orgaanisia aineita on ehdotettu peroksidien stabilaattoreiksi ja etäitä erityisen tehokkaita on itse asiassa jo markkinoilla.
Markkinoilla olevien stabilaattoreiden tehokkuuden paraneminen tekee mahdolliseksi vielä parantaa menetelmän käytön taloudellisia olosuhteita tekemällä mahdolliseksi esimerkiksi toimimisen korkeammassa lämpötilassa pienempiä peroksidimääriä käyttäen.
Siinä tapauksessa, että lähtökasviaines sisältää runsaasti metalli-kationeja, peroksidien hajaantumisreaktioita kiihdyttävät massan sisältämät transiitiometalli-ionien hivenmäärät, ja tästä seuraa menetelmän taloudellisuuteen haitallisesti vaikuttava peroksidi-häviö.
Nämä hivenmetallit voidaan suureksi osaksi poistaa suorittamalla massalle ennen sen peroksidikäsittelyä joko pesu jollakin hapolla, esimerkiksi laimealla rikkidioksidi-, kloori-, klooridioksidi-, rikkihappo-, kloorivetyhappo-, oksaalihappo-, glukonihappo- tms. liuoksella, tai käsittely jonkin näitä metalli-ioneja kompensoivan agenssin, esimerkiksi etyleeni-diaminotetraetikka- tai 1-3-diamino-2-tetraetikka- tai nitrilotrietikkahapon natriumsuolojen läsnäollessa, mikä voidaan edullisesti suorittaa esillä olevan keksinnön puitteissa. On kuitenkin usein edullisempaa täydentää tämän esikäsittelyn vaikutusta lisäämällä keittonesteeseen myös peroksidien stabiloi-misagensseja.
Siinä variantissa, jossa keiton ensivaiheessa käytetään natrium-hydroksidin apuaineina aromaattisia typpijohdoksia tai fenatsiini-tyyppisiä heterosyklisiä typpiyhdisteitä tai antrakinonityyppisiä syklisiä ketoneja, toisessa vaiheessa käytettävät peroksidimäärät ovat erikoisen pienet, välillä 0,1-1 %, mieluimmin välillä 0,3-0,7 8 70440 paino-% peroksidia kuivan, kuidutetun aineksen painosta, mikä edustaa huomattavaa etua saatujen massojen hintaan nähden, ottaen huomioon markkinoilla saatavissa olevien peroksidien verraten korkea hinta.
Keksintöä havainnollistetaan seuraavilla esimerkeillä, jotka tietenkin ovat keksintöä rajoittamattomia ja jotka on suoritettu useilla lehtipuu- ja havupuulajeilla, jotka on valittu Ranskassa useimmin käytettyjen kemiallisten massojen valmistukseen käytettyjen paperi-puulajien joukosta.
Esimerkki 1
Neljän litran vetoisessa autoklaavissa upotetaan 400 g teollista pyökkihaketta noin 4-kertaiseen tilavuusmääräänsä nestettä, joka sisältää 17 paino-% natriumhydroksidia hakkeen kuivapainosta laskettuna. Autoklaavi pannaan sitten pyörivään keittokattilaan, jota lämmitetään kierrättämällä siinä lämmönvaihtovällainetta, jonka lämpötilaa säädetään.
Autoklaavin lämpötila nostetaan tällä tavoin 170°C:een 90 minuutissa ja pysytetään tässä arvossa 90 minuuttia. Tämän jakson päättyessä autoklaavi jäähdytetään ja hakkeesta valutetaan neste. Sitten hake kuidutetaan ajamalla se kerran Sprout Waldron-tyyppisen kiek-kojauhimen (kiekko C 2976) läpi ja saatu aines pestään. Saanto on tällöin 53,5 % ja Kappa-luku (normi AFNOR NF T 12018) on 50.
Kuidutettu aines sekoitetaan sitten nesteen kanssa, joka sisältää vetyperoksidikeiton reagoivat aineet ja sakeutetaan sitten 20 paino-% sakeuteen. Keittonesteen koostumus on sellainen, että 20 % sakeu-dessa massan kanssa tekemisissä on reagoivia aineita seuraavasti: natriumhydroksidia: 3 % - natriumsilikaattia (38° Be kaupallista liuosta): 5 % - 100 % vetyperoksidia 5 % (nämä reagoivien aineiden %-määrät on ilmaistu painon mukaan käsiteltävän kuivan aineksen painosta laskettuna).
Reagoivilla aineilla tällä tavoin kyllästetty aines pannaan sitten
astiaan, jossa sitä keitetään 2 tuntia ilmakehän paineessa 90°C
II
9 70440 lämpötilassa. Tämän käsittelyn jälkeen massan Kappa-luku on 25 ja keiton kokonaissaanto 49,5 %.
Massan lujuusominaisuudet määritetään AFNOR-normien mukaan sen jälkeen kun se on lajiteltu Werverk-laboratoriolajittimessa (0,15 mm raot) ja jauhettu JOKRO-myllyssä 40° SR:iin ja tulokset esitetään taulukossa I, johon vertauksen vuoksi on myös merkitty Kappa-luvultaan likimäärin samanlaisten sulfaattimassan ja kaksivaiheisella natron-happimenetelmällä saadun massan lujuusarvot.
Niin kuin näkyy, keksinnön mukaisella menetelmällä saadut massat ovat likimäärin samanarvoiset tavanomaisten sulfaattimassojen kanssa, valkoisuusasteen ollessa parempi kuin näillä.
Taulukko I
PYÖKKI
Keksinnön Sulfaatti- 2-vaiheinen mukainen menetelmä natronhappi- menetelmä menetelmä
Esim. 1 __
Kappa-luku AFNOR NF T 12018 25 20 22
Saanto laskettuna kuivan .
kasviaineksen painosta, % 9,8 9
Valkaisemattoman massan _ valkoisuus, % Jö 11 40
Katkeamispituus 40° SRrssä, _n,n m, AFNOR NF Q 03 004 7060 6500 6500
Puhkeamiskerroin 40° SR:ssä 4,0 4,1 4,1 AFNOR NF Q 03 014
Repeämiskerroin 40° SR: ssä _Qr.
AFNOR Q 01 011 750 780 670
Esimerkki 2
Teollista tammihaketta käsiteltiin niin kuin esimerkissä 1 on selitetty paitsi että olosuhteet olivat seuraavat: ensimmäisessä keittovaiheessa: natriumhydroksidia 19 % toisessa keittovaiheessa: vetyperoksidia 4 % magnesiumsulfaattia 0,05 %
keittolämpötila 80°C
10 70440
Saanto ja Kappa-luku määritetään. Saatu massa lajitellaan kuten edellä ja valkaistaan sitten 5-vaiheisessa tavanomaisessa valkaisu-sarjassa seuraavissa olosuhteissa:
Reagoivien aineiden määrä %:na kuivan massan painosta 1 - klooria 5,5 % 2 - natronlipeää 2,7 % 3 - klooridioksidia 1,5 % 4 - natronlipeää 1 % 5 - klooridioksidia 0,5 %
Valkaistun massan ominaisuudet määritettiin samojen AFNOR-normien mukaan ja esitetään taulukossa II, johon vertauksen vuoksi on merkitty myös tavanomaisen, valkaistun sulfaattimassan vastaavat arvot.
Niin kuin näkyy, keksinnön mukainan massa on samassa asteessa samanarvoinen sulfaattimassan kanssa, joka siis voidaan haitatta sillä korvata esimerkiksi paino- ja kirjoituspapereissa.
Esimerkki 3
Esimerkki 2 toistetaan käyttäen teollista saarnipyökkihaketta, seu-raavia olosuhteita lukuunottamatta: ensimmäisessä keittovaiheessa: natriumhydroksidia 17/5 % toisessa keittovaiheessa: natriumhydroksidia 4 %
Raakamassa lajitellaan ja valkaistaan kuten esimerkissä 2 samoja valkaisuagenssimääriä käyttäen. Tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa II, johon vertauksen vuoksi on merkitty myös sulfaatti-menetelmän tulokset.
il 11 70440
Taulukko II
TAMMI SAARNIPYÖKKI
Valkaisematon massa Keksinnön Sulfaatti- Keksinnön Sulfaatti- mukainen menetelmä mukainen menetelmä menetelmä menetelmä t Esim. 3
Esim. 2___ _
Kappa-luku 27 28 25 22
Saanto % 47,5 46 48 47
Valkaistu massa
Valkoisuus % 88,2 83,3 88,5 88,4
Katkeamispituus n 5800 5600 6500 7000 40 SRrssä, m
Puhkeamiskerroin , 3,6 3,6 4,4 4,7 40° SR:ssä
Repeämiskerroin 40° SR:ssä 960 950 102° 850
Esimerkki 4
Menetellään samoin kuin esimerkissä 2, käyttäen pienestä, kuorimattomasta saarnipyökkipuusta tehtyä teollisuushaketta, joka sisälsi 12 paino-% kuorta, seuraavia olosuhteita lukuunottamatta: keiton toisessa vaiheessa: vetyperoksidia 5 % natriumhydroksidia 4 %
Raakamassa lajitellaan ja sitten valkaistaan samoin kuin esimerkissä 2, samoja valkaisuagenssimääriä käyttäen. Tulokset on esitetty taulukossa III. Saadut repeämiskertoimet ovat paljon suuremmat kuin ne, jotka on saatu sulfaattikeitolla tai kaksivaiheisella natron-happikeitolla, mikä todennäköisesti johtuu vetyperoksidin tunnetusta spesifisestä vaikutuksesta kuoren ainesosiin, jotka ovat syynä siihen repeämiskertoimen alenemiseen, joka yleisesti havaitaan ennestään tunnetuissa menetelmissä. Tämä edustaa siis esillä olevan keksinnön lisäetua siinä yhä tavallisemmaksi käyvässä tapauksessa, että keitetään kuorimattomasta puusta tehtyjä lastuja.
Esimerkki 5
Menetellään kuten esimerkissä 2, käyttäen pienestä, kuorimattomasta tammipuusta tehtyä teollisuushaketta, joka sisältää 16 paino-% kuorta, lukuunottamatta seuraavia olosuhteita: 70440 ensimmäisessä keittovaiheessa: natriumhydroksidia 20 % toisessa keittovaiheessa: natriumhydroksidia 4 % 5-vaiheisessa valkaisussa: 1 - klooria 6 % 2 - natronlipeää 3 % 3 - klooridioksidia 1,5 % 4 - natronlipeää 1 % 5 - klooridioksidia 0,7 %
Tulokset on esitetty taulukossa III. Todetaan samat edut kuin esimerkissä 4 .
Taulukko III
Saarnipyökki, 12 % kuorta Tammi, 16 % kuorta
Keksinnön Sulfaatti 2-vaihei- Keksinnön Sul- mukainen nen happi- mukainen faat- menetelmä menetelmä menetelmä time-
Esim. 4 Esim. 5 netel- _ _ _ _ mä
Raaka massa
Kappa-luku 28 27 21 30 28
Saanto % 44 43 44 42,5 41,5
Valkaistu massa
Valkoisuus % 90 88 88 89 88
Katkeamispituus 40° SR:ssa, m 6400 7000 6500 4600 «00
Puhkeamiskerroin 40° SR:ssä 4,5 4,3 4,5 4,3 3'6
Repeämiskerroin 40° SR:ssä 950 780 830 960 83°
Niin kuin edellä on mainittu, tähän mennessä sulfaattimassoja korvaamaan ehdotetut käärepapereissa käytetyt massat eivät ole olleet tyydyttäviä riittämättömän repäisyindeksinsä johdosta. Kyseessä ovat pääasiassa lainereihin tarkoitetut havupuumassat.
Seuraavissa esimerkeissä 6-8 keksintö on toteutettu käyttäen ipicea-ja pinus martimus-haketta.
70440 13
Esimerkki 6
Esimerkki 1 toistetaan teollista epicea-haketta käyttäen, lukuunottamatta seuraavia olosuhteita: ensimmäisessä keittovaiheessa: natriumhydroksidia 22 % keiton toisessa vaiheessa:
keittolämpöt ila 80°C
keiton kesto 90 min
Saatu massa lajitellaan WEVERK-laboraotiolajittimessa (0,30 mm raot) ja jauhetaan JOKRO-myllyssä 20° SR:iin. Massan lujuusominaisuudet on merkitty taulukkoon IV. Siinä niitä verrataan sulfaatti-massan ja kaksivaiheisella natron-happikeitolla saadun massan lujuusominaisuuksiin. Vertailu osoittaa, että keksinnön mukainen menetelmä on hyvin sopiva lainereihin tarkoitetun massan valmistukseen.
Esimerkki 7
Esimerkki 6 toistetaan seuraavia olosuhteita lukuunottamatta: ensimmäisessä keittovaiheessa: natriumhydroksidia 23 % toisessa keittovaiheessa: natriumsilikaatti korvataan natrium-karbonaatilla .
Reagoivien aineiden määrät ovat seuraavat: (painon mukaan kuivan käsitellyn aineksen painosta laskettuna: vetyperoksidia 2 % natriumperoksidia 4 % natriumkarbonaattia 4 %
Saadaan lainereihin sopiva massa, jonka lujuusomainaisuudet on esitetty taulukossa IV.
Taulukko IV
14 70440 _IPICEA______
Keksinnön Sul- 2-vaihei- Keksinnön mukainen faatti- nen nat- mukainen menetelmä mene- ron-happi- menetelmä (silikaatin telmä menetelmä (karbonaatin kanssa) kanssa)
Esim. 6 Esim. 7
Kappa-luku 77 70 78 76
Saanto % 49 49 51 49
Katkeamispituus 20° SR:ssä, m 5650 6100 6200 6200
Puhkeamiskerroin 20° SR:ssä 4,1 5'1 4'4 4>1
Repeämiskerroin 20° SR:ssä 1000 950 930 1050
Esimerkki 8
Esimerkki 1 toistetaan käyttäen pinus naritimus-teollisuushaketta, seuraavia olosuhteita lukuunottamatta: ensimmäisessä keittovaiheessa: natriumhydroksidia 23 % toisessa keittovaiheessa: natriumhydroksidia 4 %
keittolämpötila 80°C
keiton kesto 90 min
Saadaan lainereihin sopiva massa, jonka 20° SR:ssä määritetyt lu-juusarvot on esitetty taulukossa V, jossa niitä on verrattu sul-faattimassan ja natron-happi-massan lujuusarvoihin.
11
Taulukko V
15 70440
Pinus maritimus
Keksinnön Natron- Sulfaatti- mukainen happi- keitto menetelmä keitto
Esim. 8
Kappa-luku 60 65 60
Saanto % 48,5 49 48,5
Katkeamispituus 20° SR:ssä, m 6700 5700 6800
Puhkeamiskerroin 20° SR:ssä 4,6 4'6 5'°
Repeämiskerroin 20° SR:ssä 1160 1000 1140
Esimerkki 9 400 g teollista pinus maritimus-haketta käsitellään tarkalleen samoissa olosuhteissa kuin esimerkissä 1, mutta käyttäen seuraavia määriä reagoivia aineita: I vaiheessa: natriumhydroksidia 19,5 % antrakinonia 0,08 % II vaiheessa: natriumhydroksidia 3 % 100 % vetyperoksidia 0,5 % magnesiumsulfaattia 0,5 %
Huomattakoon myös että keittovaiheiden välinen aineksen kuidutus voidaan suorittaa verraten vähän energiaa kuluttavassa laitteessa ottaen huomioon antrakinonin tunnettu vaikutus delignifioinnissa.
Saadun massan ominaisuudet on esitetty taulukossa VI.
Tämä massa valkaistaan sitten tavanomaisessa 5-vaiheisessa valkaisu-sarjassa käyttäen seuraavia määriä reagoivia aineita (painon mukaan kuivan massanppainosta laskettuna): 1 - klooria 6,3 % 2 - natronlipeää 3,1 % 3 - klooridioksidia 1 % 4 - vetyperoksidia H202 0,5 %
NaOH 1 % natriumsilikaattia 3 % 5 - klooridioksidia 0,5 % 16 70440
Valkaistun massan ominaisuudet, samojen AFNOR-normien mukaan määritettyinä on esitetty taulukossa VI.
Taulukko VI
Esimerkki 9 I vaiheen lopussa II vaiheen lopussa Valkai sun __________________jälkeen
Kappa-luku 50,7 32
Saanto % 45,3 44
Valkoisuus - - 88
Katkeamispituus, m - 7020 8410
Puhkeamiskerroin - 5,35 5,54
Repeämiskerroin - 904 1045
Niin kuin näkyy, keksinnön mukaisen menetelmän tämän variantin mukaan saaduille kemiallisille massoille suoritettu valkaisu saa aikaan paitsi korkeata valkoisuusastetta myös erityisen suuren lu-juusarvojen, mukaanluettuna repeämiskertoimen paranemisen.
Jotta samasta kasvilähtöaineesta yksivaihesella natron-keittomene-telmällä saadulle valkaistulle massalle saataisiin yhtä hyvät lujuusarvot, 19,5 %:iin natriumhydroksidia olisi lisättävä noin 1,28 % antrakinonia. Näissä olosuhteissa saavutettu valkoisuusaste olisi noin 4 pistettä huonompi.
Aikaisemmin on ehdotettu lignoselluloosapitoisten aineiden altistamista ensimmäiselle keittovaiheelle natriumhydroksidilla, johon on lisätty antrakinonia, ja sen jälkeen toiselle keittovaiheelle hapella.
Tällä keinoin saavutetaan valkaisun jälkeen korkea valkoisuustaso ja hyvät lujuusarvot. Repeämiskerroin jää kuitenkin paljon huonommaksi kuin mitä saavutetaan käytettäessä toisessa vaiheessa peroksi-dia, niin kuin esimerkeissä 1-8 on osoitettu. Tämä on suurena varjopuolena etenkin näitä massoja käärepapereihin käytettäessä.
Esimerkki 10 400 g pinus maritimus-haketta käsitellään tarkalleen samoissa olosuhteissa kuin esimerkissä 1 paitsi että keiton toisessa vaiheessa käytetyt reagoivien aineiden määrät ovat nyt seuraavat: 17 70440
Vetyperoksidia 0,3 %
Natriumhydroksidia 4,5 %
Saadaan massa, jonka Kappa-luku on 35 ja jonka valkenevuus on erittäin hyvä. Saanto on 45 %.
Nähdään siis, että keksinnön mukaisella menetelmällä pystytään verraten lyhyinä aikoina mistä tahansa lignoselluloosapitoisesta aineksesta ja kuluttamatta liiallisesti kamiallisia reaktioaineita, tyydyttävin saannoin saamaan kemiallisia, homogeenisia raakamassoja, joiden massojen lujuusominaisuudet ovat ainakin yhtä hyvät kuin sulfaattimassojen lujuusominaisuudet, ja tämä täydellisesti välttäen tavanomaisten kemiailisten massojen valmistusmenetelmiin liittyvät saasteongelmat ja aiheuttamatta uusia saasteprobleemoja.
Sillä on tähän mennessä ehdotettuihin ei-saastuttaviin menetelmiin verrattuna se etu, että se on täysin sopiva havupuiden käsittelyyn käärepapereihin tarkoitettujen sulfaattimassojen korvaamiseksi, mikä ei ole ollut asianlaita etenkään niihin menetelmiin nähden, joissa käytetään happea keiton toisessa vaiheessa.
Sen tehokkuus on huomattava myös nuorten ja kuorimattomien puiden käsittelyssä, peroksidin erityisen hapetusvaikutuksen ansiosta kuoren ainesosiin.
Lisäksi sen käytöllä on natron-happi-menetelmiin verrattuna huomattavia etuja.
Itse asiassa keksinnön mukainen menetelmä, johon kuuluu vain yksi painekeittovaihe, voidaan suorittaa tavanomaisella kalustolla, johon olennaisesti kuuluu keitin, laite mekaanisen kuidutuksen suorittamista varten sekä yksinkertainen torni, jossa peroksidikeittovaihe suoritetaan.
Lisäksi se, että hapetusagenssia käytetään liuoksen muodossa, helpottaa asennuksen suorittamista poistamalla räjähdysvaaran, suurten CO- ja C02~määrien vapautumisen ja tarpeen käyttää liikamääriä reagoivaa ainetta mikä aiheuttaisi tietyn tämän aineen häviön.
Nämä edut tekevät mahdolliseksi pitää silmämääränä menetelmän teol- 18 70440 lista käyttöä, sekä tavanomaisten kemiallisten massojen valmistusmenetelmien, etenkin sulfaattimenetelmän korvaamiseksi ilman ylivoimaisia investointeja, että perustamalla uusia pieni- tai keskikokoisia yksiköitä, jotka sopivat paikallisten lignoselluloosapi-toisten raaka-ainevarojen hyväksikäyttöön edullisilla taloudellisilla ehdoilla.
Tämä käyttötapa on erityisen kiinnostava menetelmän sen variantin tapauksessa, jossa ensimmäiseen, natriumhydröksidivaiheeseen lisätään apuaineita sellaisia kuin hydrokinoni. Edellä lueteltuihin etuihin tulevat tällöin lisäksi ne, jotka erityisesti johtuvat tästä käyttövariantista, nimittäin: pieni kuidutusenergian kulutus pienten peroksidimäärien käyttö - edullinen kustannushinta kalliiden reagoivien aineiden (peroksi-din, antrakinonin) pienen kulutuksen ansiosta se, että saadaan kemiallisia massoja, joilla valkaisun jälkeen on korkeatasoinen optisten ja lujuusominaisuuksien yhdistelmä, joka sallii niiden käyttämisen korvaamaan valkaistuja sulfaattimassoja.
ti
Claims (9)
1. Menetelmä kemiallisten paperimassojen valmistamiseksi delig-nifioimalla lignoselluloosapitoisia aineita, tunnettu siitä, että: (A) saatetaan lignoselluloosapitoinen aine alttiiksi ensimmäiselle keittovaiheelle, joka suoritetaan 150-180°C:ssa ja natrium-hydroksidin vesiliuoksen läsnäollessa, joka sisältää 10-30 % nat-riumhydroksidia kuivan lähtöaineen painosta laskettuna, (B) jauhetaan näin saatua ainetta, ja (C) saatetaan siten jauhettu aine alttiiksi toiselle keitto-vaiheelle, joka suoritetaan alkalisen peroksidin vesiliuoksen läsnäollessa, joka sisältää 1-10 paino-% kuivaa jauhettua ainetta .
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että peroksidi valitaan ryhmästä, jonka muodostavat vetyperoksidi ja alkaliperoksidit.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että keiton ensimmäisen vaiheen alkaliliuos sisältää alkalia 0,1-10 %, mieluimmin 2-5 paino-%, laskettuna hydroksidina kuidutetun, kuivan aineksen painosta.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keiton toiseen vaiheeseen käytettävä alka-linen liuos sisältää 0,5-10 paino-%, mieluimmin 1-5 paino-% perok-sidia kuidutetun, kuivan aineksen painosta laskettuna.
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keiton toiseen vaiheeseen käytettävä alka-linen liuos sisältää 0,1-1 paino-%, mieluimmin 0,3-0,7 paino-% per-oksidia kuidutetun kuivan aineksen painosta laskettuna ja että keiton ensimmäisen vaiheen natriumhydroksidiliuos sisältää jotakin apuainetta, joka on valittu ryhmästä, jonka muodostavat aromaattiset typpijohdokset, fenatsiinin tyyppiset heterosykliset typpiyhdisteet ja antrakinonin tyyppiset sykliset ketonit.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keiton ensimmäisessä vaiheessa käytettävä apuaine on jokin syklinen ketoni. 70440 20
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että natriumhydroksidiliuos sisältää 0,01-0,2 paino-% antrakinonia kuivan kasvilähtöaineen painosta laskettuna.
7 0 4 4 0 19
8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keiton toinen vaihe suoritetaan lämpötilassa, joka on 20° ja 120°C välillä, mieluimmin 60° ja 80°C välillä ja kestää 0,5-5, mieluimmin 1-3 tuntia.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toimitaan ilmakehän paineessa. 21 7044 0
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7724131A FR2398839A1 (fr) | 1977-07-29 | 1977-07-29 | Procede de fabrication de pates papetieres chimiques |
| FR7724131 | 1977-07-29 | ||
| FR7820715A FR2430475A2 (fr) | 1978-07-05 | 1978-07-05 | Procede de fabrication de pates papetieres chimiques |
| FR7820715 | 1978-07-05 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI782342A7 FI782342A7 (fi) | 1979-01-30 |
| FI70440B FI70440B (fi) | 1986-03-27 |
| FI70440C true FI70440C (fi) | 1986-09-19 |
Family
ID=26220161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI782342A FI70440C (fi) | 1977-07-29 | 1978-07-27 | Foerfarande foer framstaellning av kemikaliska pappersmassor |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT371860B (fi) |
| BE (1) | BE869153A (fi) |
| CA (1) | CA1128260A (fi) |
| CH (1) | CH634362A5 (fi) |
| DE (1) | DE2833115C3 (fi) |
| ES (1) | ES472184A1 (fi) |
| FI (1) | FI70440C (fi) |
| IT (1) | IT1160561B (fi) |
| NO (1) | NO151975C (fi) |
| SE (1) | SE439172B (fi) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2493365A1 (fr) * | 1980-11-06 | 1982-05-07 | Tech Ind Papiers Carton Centre | Procede pour la fabrication de pate papetiere chimique et pate ainsi obtenue |
| IT202000019033A1 (it) * | 2020-08-03 | 2022-02-03 | Davide Bertinazzo | Metodo per ottenere un precursore di un materiale ibrido legno-inorganico e metodo per ottenere un materiale ibrido legno-inorganico |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA895756A (en) * | 1970-04-03 | 1972-03-21 | Macmillan Bloedel Limited | Two-stage soda-oxygen pulping |
| DE2327900C3 (de) * | 1973-06-01 | 1985-02-07 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Bleichaufschluß von Zellstoff mit erheblich reduziertem Chloreinsatz |
| CA1073161A (en) * | 1975-09-05 | 1980-03-11 | Canadian Industries Limited | Delignification process |
-
1978
- 1978-07-20 BE BE189399A patent/BE869153A/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-07-26 NO NO78782573A patent/NO151975C/no unknown
- 1978-07-27 FI FI782342A patent/FI70440C/fi not_active IP Right Cessation
- 1978-07-27 SE SE7808202A patent/SE439172B/sv not_active IP Right Cessation
- 1978-07-27 AT AT0546578A patent/AT371860B/de not_active IP Right Cessation
- 1978-07-27 CA CA308,295A patent/CA1128260A/fr not_active Expired
- 1978-07-28 DE DE2833115A patent/DE2833115C3/de not_active Expired
- 1978-07-28 IT IT68812/78A patent/IT1160561B/it active
- 1978-07-28 ES ES472184A patent/ES472184A1/es not_active Expired
- 1978-07-28 CH CH815678A patent/CH634362A5/fr not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2833115C3 (de) | 1986-04-17 |
| SE7808202L (sv) | 1979-01-30 |
| DE2833115B2 (de) | 1980-07-03 |
| ES472184A1 (es) | 1979-02-16 |
| CA1128260A (fr) | 1982-07-27 |
| NO782573L (no) | 1979-01-30 |
| NO151975B (no) | 1985-04-01 |
| CH634362A5 (en) | 1983-01-31 |
| DE2833115A1 (de) | 1979-02-08 |
| ATA546578A (de) | 1982-12-15 |
| NO151975C (no) | 1985-07-10 |
| IT7868812A0 (it) | 1978-07-28 |
| AT371860B (de) | 1983-08-10 |
| IT1160561B (it) | 1987-03-11 |
| SE439172B (sv) | 1985-06-03 |
| FI782342A7 (fi) | 1979-01-30 |
| BE869153A (fr) | 1979-01-22 |
| FI70440B (fi) | 1986-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7671075B2 (ja) | 硫酸組成物およびその使用 | |
| FI59433C (fi) | Tryckloest flerstegsfoerfarande foer klorfattig blekning av cellulosa | |
| WO2011154847A2 (en) | Methods for manufacturing paper fibers and bioethanol from lignocellulosic biomass | |
| EA005240B1 (ru) | Способ отбеливания целлюлозы для производства бумаги | |
| FI83437C (fi) | Sulfitkokfoerfarande foer framstaellning av cellulosa ur lignocellulosahaltiga material. | |
| US4473439A (en) | Process for pulping lignocellulosic material | |
| JP2010144273A (ja) | リグノセルロース物質の化学パルプの製造方法 | |
| US3707437A (en) | Pulping and bleaching of wood chips in a single stage with tertiary butyl hydroperoxide | |
| EP0494519A1 (en) | High yield pulping process | |
| JPH08511308A (ja) | リグノセルロース材料を脱リグニン化する改良されたオゾン／過酸法 | |
| US3951732A (en) | Delignification and bleaching of wood pulp with oxygen in the presence of triethanolamine | |
| CA3110390A1 (en) | Modified sulfuric acid and uses thereof | |
| US4826568A (en) | Process for delignification of cellulosic substances by pretreating with a complexing agent followed by peroxide prior to kraft digestion | |
| RU2019613C1 (ru) | Способ отбелки лиственной сульфатной целлюлозы | |
| CA1080914A (en) | Pulping of hardwood with sodium sulfide and sodium hydroxide while generating hydrogen sulfide in situ in the initial pulping stages | |
| EP0464110B1 (en) | Bleaching process for the production of high bright pulps | |
| FI70440C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av kemikaliska pappersmassor | |
| NZ199486A (en) | Process for chemimechanical pulp production;using alkaline peroxide liquor | |
| US4787959A (en) | Process for preparing chemical paper pulps by cooking, intermediate grinding and a final alkaline peroxide delignification | |
| JPS5891884A (ja) | 高白色度未晒パルプの製造方法 | |
| RU2135665C1 (ru) | Способ получения целлюлозной массы | |
| US2947657A (en) | Extraction of cellulose from vegetable matter | |
| EP0213376B1 (fr) | Procédé pour la délignification de matières cellulosiques | |
| Scott et al. | Biosulfite pulping using Ceriporiopsis subvermispora | |
| CA1216105A (en) | Pulping process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: PRODUITS CHIMIQUES UGINE KUHLMANN |